la pile à combustible microbienne - Ampère Lab

Laboratoire Ampère
UMR CNRS 5005
Génie Électrique, Électromagnétisme, Automatique,
Microbiologie Environnementale et Applications
www.ampere-lab.fr
LA PILE A COMBUSTIBLE… MICROBIENNE
Principe
Effluent
(Matière Organique et Bactéries)
Les biopiles utilisent les bactéries pour convertir
directement en électricité une partie de l’énergie
disponible dans un substrat biodégradable. De
conception similaire aux piles à combustible, ces
réacteurs génèrent de l’électricité à partir des
réactions d’oxydo-réduction impliquées dans la
dégradation de molécules organiques par les
bactéries, aboutissant à la libération de protons et
d’électrons qui peuvent être transférés aux
électrodes. les biopiles peuvent être alimentées par
une diversité de molécules organiques simples
(sucres, proteines…) ou directement avec les
effluents à traiter.
Domaines d’Application
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Traitement des eaux usées (station d’épuration)
Traitement des effluents industriels et agricoles
Autonomie énergétique
Valorisation des déchets
Production d’énergie
Intérêts Industriels
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Représentation schématique d’une
pile à combustible microbienne
(biopile) permettant de produire
de l’électricité lors de la
dégradation de déchets par les
bactéries. La dégradation des
molécules et la libération des
électrons s’effectuent à la surface
de l’anode où se multiplie les
bactéries (biofilm bactérien).
e-
e-
biofilm bactérien
anode
cathode
à air
H2O
Molécule
Biodégradable
CO2
O2
H+
H+
H2O
(et Produits de Dégradation)
Recherche
Une approche interdisciplinaire: Ce projet bénéficie de la
synergie entre chercheurs issus de différentes disciplines
(bio-ingénierie, électrochimie, génie électrique,
microbiologie).
Recherche fondamentale: Identification des bactéries
capables de produire de l’électricité, compréhension des
mécanismes de transfert d’électrons et d’adaptation des
communautés microbiennes, impact de l’architecture et la
composition des électrodes ou de la configuration des
bioréacteurs sur la génération d’électricité.
Recherche appliquée: Développement d’une technologie
fiable, économiquement intéressante permettant le
traitement et la valorisation énergétique d’effluents
domestiques, industriels ou agricoles.
Traitement et valorisation des déchets
Production directe d’électricité
Exploitation locale de l’énergie produite
Réduction des coûts d’opération
Réduction de la production de gaz à effet de serre
Pour en savoir plus…
• Lire: Monier J.M., Haddour N., Niard L., Vogel T.
et Buret F. Les biopiles. La revue 3 EI, n° 47, décembre 2006.
• Surfer: www.ampere-lab.fr
(Equipe Microsystèmes et Microbiologie / Projets en cours).
Contact: Jean-Michel Monier
(tél: 04.72.18.64.94, [email protected]).
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